2019 Fiscal Year Annual Research Report
Extratropical air-sea interaction that can potentially influence atmospheric anomalies and their predictability
| Project Area | Mid-latitude ocean-atmosphere interaction hotspots under the changing climate |
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| Project/Area Number |
19H05702
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中村 尚 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10251406)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高薮 縁 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (10197212)
西井 和晃 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50623401)
谷本 陽一 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (00291568)
河谷 芳雄 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 主任研究員 (00392960)
山崎 哲 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 研究員 (20633887)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 気候変動 / 水温前線 / 大気循環変動 / 予測可能性 / 雲・降水系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1）局所的豪雨だった2017年7月の九州北部豪雨と広域豪雨としての2018年7月の西日本豪雨との比較を行った．前者では非常に発達した積乱雲が主体で，後者では非対流性の降水系の寄与も相対的に重要であった．また，2019年19号台風に伴う三陸沿岸の記録的大雨への親潮前線域の海洋暖水渦からの影響を領域大気モデルから同定した．一方，西日本豪雨直後の2018年7月中・下旬に記録的猛暑をもたらした上空の高気圧性偏差の形成に熱帯太平洋のみならず中緯度北太平洋の暖水偏差が影響したことを大気大循環モデル実験から明らかにした．2）黒潮やメキシコ湾流，南大洋アガラス還流等の強い暖流に付随する水温前線に沿って平均場に見られる海上風収束が，近年の研究で指摘された強い低気圧による寄与は重要ではなく，強い低気圧の背後で起こる寒気吹出し時に起こる暖流からの水蒸気・熱放出が中程度に強い海上風収束をもたらし，さらに暖流上で浅い対流性降水系が組織化されるイベントが本質的に重要であることを，高分解能海面水温データを与えた大気再解析データから見出した．3) 欧州・北大西洋域の大気の卓越変動である「北大西洋振動（NAO）」について，従来の定説を覆し，大気循環偏差が下層で傾圧的で，下層の気温偏差を循環偏差による温度移流が維持・強化するという傾圧エネルギー変換が循環偏差の最も効率的な維持・強化過程であることを見出した．さらに，北大西洋の水温の十年規模変動に伴うNAOの位相の反転による北大西洋の偏西風ジェット気流の傾圧性の長期変化に影響され，北大西洋上空の季節内循環偏差の傾圧性も変調を被り，その影響により欧州での寒波の頻度が長期的に変化するという季節内変動の予測可能性に関わる傾向も見出した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上記のように，我が国の暖候期の豪雨のメカニズムや水蒸気供給，海面水温偏差からの寄与など，時宜に適った成果を得たほか，強い暖流域に気候平均状態で見られる海上風収束をもたらすメカニズムを解明し，さらには北大西洋振動の最も効率的な維持・強化メカニズムとして傾圧的な循環偏差の重要性を初めて指摘するなど，重要な成果を幾つも挙げることができた．その一方，コロナ禍において，国内外の学会の多くが延期や中止になったことで，研究成果の発表や研究者間の情報交換が思うようにできなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
平均場としての暖流や水温前線の有無が移動性高低気圧活動の変調に与える影響を，南半球における擾乱活動の広域変調を対象に，大気再解析データや大気大循環モデル実験を通じて調査する．また，北太平洋上空の移動性高低気圧活動の特徴的な季節変化のメカニズム解明に向けた解析を，水温前線や水蒸気供給による影響にも考慮しつつ推進する．さらに，南インド洋の亜熱帯高気圧やそれに伴う下層雲量に見られる特徴的な季節変化にアガラス水温前線や付随する移動性高低気圧活動が果たす役割を解明するため，大気再解析データや大気海洋結合モデル実験を用いた研究を推進する．並行して，令和2年7月豪雨をもたらした亜熱帯ジェット気流の蛇行やそれに伴う下層の水蒸気輸送についても明らかにする．
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[Journal Article] The 2019 Antarctic sudden stratospheric warming2020
Author(s)
Lim, E-P., Hendon, H. H., A. H. Butler, R. S. Garreaud, I. Polichtchouk, T. G. Shepherd, A. Scaife, P. A. Newman, L. Coy, D. W.J . Thompson, H. Nakamura
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Journal Title
SPARC Newsletter
Volume: 54
Pages: 10～13
Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Response of the Quasi‐Biennial Oscillation to a warming climate in global climate models2020
Author(s)
Richter, H., N. Butchart, Y. Kawatani, A. C. Bushell, L. Holt, F. Serva, J. Anstey, I. R. Simpson, S. M. Osprey, K. Hamilton, P. Braesicke, C. Cagnazzo, C.-C. Chen, R. R. Garcia, L. J. Gray, T. Kerzenmacher, F. Lott, C. McLandress, H. Naoe, J. Scinocca, T. N. Stockdale, S. Versick, S. Watanabe, K. Yoshida, S. Yukimoto
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Journal Title
Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society
Volume: 47
Pages: －
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Modulations of the East Asian winter monsoon through remote influence from the Tropics and Arctic2019
Author(s)
Nakamura, H., Sekizawa, S., Mori, M., Kosaka, Y. Watanabe, M.
Organizer
The Batsheva de Rothschild Seminar on Climate and Wave Dynamics, Eilat, Israel.
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Importance of a midlatitude oceanic frontal zone for the baroclinic annular mode.2019
Author(s)
Nakamura, H., M. Nakayama, M. Mizukoshi, Y. Kosaka, B. Taguchi, M. Mori, F. Ogawa, K. Nishi
Organizer
IUGG General Assembly 2019, Montreal, Canada
Int'l Joint Research
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